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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
について解きます。
ステップ 1.1.1
負の指数法則を利用して式を書き換えます。
ステップ 1.1.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 1.2
両辺にを掛けます。
ステップ 1.3
の共通因数を約分します。
ステップ 1.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 1.3.2
式を書き換えます。
ステップ 1.4
方程式を書き換えます。
ステップ 2
ステップ 2.1
各辺の積分を設定します。
ステップ 2.2
左辺を積分します。
ステップ 2.2.1
簡約します。
ステップ 2.2.1.1
分母を簡約します。
ステップ 2.2.1.1.1
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 2.2.1.1.2
とをまとめます。
ステップ 2.2.1.1.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.2.1.1.4
分子を簡約します。
ステップ 2.2.1.1.4.1
をに書き換えます。
ステップ 2.2.1.1.4.2
をに書き換えます。
ステップ 2.2.1.1.4.2.1
にをかけます。
ステップ 2.2.1.1.4.2.1.1
を乗します。
ステップ 2.2.1.1.4.2.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.2.1.1.4.2.2
とをたし算します。
ステップ 2.2.1.1.4.3
両項とも完全立方なので、立方の差の公式を利用して、因数分解します。このとき、であり、です。
ステップ 2.2.1.1.4.4
簡約します。
ステップ 2.2.1.1.4.4.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 2.2.1.1.4.4.2
にをかけます。
ステップ 2.2.1.2
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 2.2.1.3
にをかけます。
ステップ 2.2.2
とします。次にすると、です。とを利用して書き換えます。
ステップ 2.2.2.1
とします。を求めます。
ステップ 2.2.2.1.1
を微分します。
ステップ 2.2.2.1.2
およびのとき、はであるという積の法則を使って微分します。
ステップ 2.2.2.1.3
微分します。
ステップ 2.2.2.1.3.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.2.2.1.3.2
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 2.2.2.1.3.3
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.3.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.2.2.1.3.5
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.2.2.1.3.6
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.2.2.1.3.7
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 2.2.2.1.3.8
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.3.9
はに対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 2.2.2.1.3.10
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.2.2.1.3.11
式を簡約します。
ステップ 2.2.2.1.3.11.1
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.3.11.2
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.2.1.3.11.3
をに書き換えます。
ステップ 2.2.2.1.4
簡約します。
ステップ 2.2.2.1.4.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.2.1.4.2
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.2.1.4.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.2.1.4.4
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.2.1.4.5
項をまとめます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.1
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.2
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.3
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.4
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.5
を乗します。
ステップ 2.2.2.1.4.5.6
を乗します。
ステップ 2.2.2.1.4.5.7
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.8
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.5.9
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.5.10
にをかけます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.11
からを引きます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.12
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.5.13
からを引きます。
ステップ 2.2.2.1.4.5.14
とをたし算します。
ステップ 2.2.2.1.4.5.15
からを引きます。
ステップ 2.2.2.2
とを利用して問題を書き換えます。
ステップ 2.2.3
簡約します。
ステップ 2.2.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.2.3.2
にをかけます。
ステップ 2.2.3.3
をの左に移動させます。
ステップ 2.2.4
はに対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 2.2.5
はに対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 2.2.6
のに関する積分はです。
ステップ 2.2.7
簡約します。
ステップ 2.2.8
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3
定数の法則を当てはめます。
ステップ 2.4
右辺の積分定数をとしてまとめます。
ステップ 3
ステップ 3.1
方程式の両辺にを掛けます。
ステップ 3.2
方程式の両辺を簡約します。
ステップ 3.2.1
左辺を簡約します。
ステップ 3.2.1.1
を簡約します。
ステップ 3.2.1.1.1
1番目の式の各項に2番目の式の各項を掛け、を展開します。
ステップ 3.2.1.1.2
項を簡約します。
ステップ 3.2.1.1.2.1
各項を簡約します。
ステップ 3.2.1.1.2.1.1
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.2
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.3
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.4
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.5
指数を足してにを掛けます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.5.1
を移動させます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.5.2
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6
指数を足してにを掛けます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6.1
を移動させます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6.2
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6.2.1
を乗します。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.2.1.1.2.1.6.3
とをたし算します。
ステップ 3.2.1.1.2.2
項を簡約します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.1
の反対側の項を組み合わせます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.1.1
からを引きます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.1.2
とをたし算します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.1.3
からを引きます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.1.4
とをたし算します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.2
とをまとめます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.3
の共通因数を約分します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.3.1
の先頭の負を分子に移動させます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.3.2
をで因数分解します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.3.3
共通因数を約分します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.3.4
式を書き換えます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.4
掛け算します。
ステップ 3.2.1.1.2.2.4.1
にをかけます。
ステップ 3.2.1.1.2.2.4.2
にをかけます。
ステップ 3.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 3.2.2.1
分配則を当てはめます。
ステップ 3.3
について解くために、対数の性質を利用して方程式を書き換えます。
ステップ 3.4
対数の定義を利用してを指数表記に書き換えます。とが正の実数でならば、はと同値です。
ステップ 3.5
について解きます。
ステップ 3.5.1
方程式をとして書き換えます。
ステップ 3.5.2
絶対値の項を削除します。これにより、なので方程式の右辺にができます。
ステップ 3.5.3
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 3.5.4
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 3.5.4.1
の各項をで割ります。
ステップ 3.5.4.2
左辺を簡約します。
ステップ 3.5.4.2.1
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 3.5.4.2.2
をで割ります。
ステップ 3.5.4.3
右辺を簡約します。
ステップ 3.5.4.3.1
各項を簡約します。
ステップ 3.5.4.3.1.1
の分母からマイナス1を移動させます。
ステップ 3.5.4.3.1.2
をに書き換えます。
ステップ 3.5.4.3.1.3
をで割ります。
ステップ 3.5.5
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
ステップ 4
ステップ 4.1
積分定数を簡約します。
ステップ 4.2
をに書き換えます。
ステップ 4.3
とを並べ替えます。
ステップ 4.4
定数を正または負でまとめます。